Расчёт параметров короткого замыкания.

Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установленной в одной из обмоток тока, соответствующего его номинальной мощности при замкнутой накоротко второй обмотки.

Расчет потерь короткого замыкания .

Основные потери в обмотках при t = 75° C.

Обмотка ВН:

Р_осн.1 = 2,4´J₁²´G_М1 = 2,4´2,96²´177,2 = 3726 Вт

Обмотка НН:

Р_осн.2 = 2,4´J₂²´G_М2 = 2,4´3,02²´131,3 = 2874 Вт

Добавочные потери в обмотке ВН: k_Д1 = 1,05 стр. 22 [3]

Добавочные потери в обмотке НН: k_Д2= 1,08 стр. 22 [3]

Основные потери в отводах рассчитываются следующим образом:

Длина отводов определяется приближённо по (7,21) [1]:

l_отв = 7,5´l₂ = 7,5´0,42 = 3,15 м

Масса отводов НН: (при плотности меди отводов g = 8900 кг/м³)

G_отв.2 = l_отв.´П_отв.2 ´ g = 3,15´466´10^-6´8900 = 13,1 кг

Потери в отводах НН: (при k = 2,4)

Р_отв.2 = k´J₂²´G_отв.2 = 2,4´3,02²´13,1 = 287 Вт

Масса отводов ВН: (при плотности меди отводов g = 8900 кг/м³)

G_отв.1 = l_отв.´П_отв.1´ g = 3,15´18,2´10^-6´8900 = 0,51 кг

Потери в отводах ВН: (при k = 2,4)

Р_отв.1 = k´J₁²´G_отв.1 = 2,4´2,96²´0,51 = 11 Вт

Потери в стенках бака и других элементах конструкции определяем приближённо, по гл. 17-24 и табл. 17-19 [2]:

Р_б = 10к_бS = 10´0,015´560 = 84 Вт

Полные потери короткого замыкания, по § 17-24 [2]::

Р_к = Р_осн.1´k_Д1+Р_осн.2´k_Д2+Р_отв.1+Р_отв.2+ Р_б =3726´1,05+2874´1,08+11+287+84 = 7400 Вт,

что на (7400 - 6780)´100 / 7400 = 8,4 % больше заданной нормы.

Расчет напряжения короткого замыкания.

Активная составляющая напряжения короткого замыкания:

u_а = P_к/10S_н = 7400/10´560 = 1,3%

Реактивная составляющая:

u_р =

где: f = 50 Гц

S′= 186,67 кВА

b = 2,38

а_р = а₁₂ + = 0,026 м

k_p = 0,95

u_p = ´ 10^-1 = 4,2 %

Напряжение короткого замыкания:

u_к = = 4,4 %,

что на (4,5 - 4,4)´100 / 4,5 = 2,2% меньше заданной нормы.

Расчет магнитной системы трансформатора и параметров холостого хода. Определение размеров магнитной системы.

Принята конструкция трёхфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3411, толщиной 0,35 мм. Стержни магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбраны по табл. 8.3 [1], для стержня диаметром 0,22 м без прессующих пластин. Число ступеней в сечении стержня 8, в сечении ярма 7.

Размеры пакетов в сечении стержня и ярма по табл. 8.3

№ пакета	Стержень, мм	Ярмо (в половине поперечного сечения), мм
1	215´23	215´23
2	195´28	195´28
3	175´15	175´15
4	155´12	155´12
5	135´9	135´9
6	120´5	120´16
7	105´4	–
8	75´7	–

Сечение пакетов в половине сечения стержня:

(215´23+195´28+175´15+155´12+135´9+120´5+105´

´4+75´7)´10^-6 = 0,01765 м²

Общая толщина пакета стержня:

(23 + 28 + 15 + 12 + 9 + 5 + 4 + 7)´2 = 206 мм

Полное сечение:

П_фс = 0,01765´2 = 0,0353 м²

Активное сечение:

П_с = К_з ´ П_фс = 0,94 ´ 0,0353 = 0,033 м²

Сечение пакетов в половине сечения ярма:

(215´23+195´28+175´15+155´12+135´9+120´16)´10^-6 = 0,018 м²

Общая толщина пакетов ярм:

(23 + 28 + 15 + 12 + 9 + 16)´2 = 206 мм

Полное сечение:

П_фя = 0,018´2 = 0,036 м²

Активное сечение:

П_я = К_з ´ П_фя = 0,94 ´ 0,036 = 0,034 м²

Высота стержня:

l_c = l₂+2l₀₁ = 0,42+2´0,03 = 0,48 м

где l₀₁ = 30 мм табл. 17-10 [2].

Расстояние между осями стержней:

С = D^"₁ + a₂₂ = 0,355+0,01 = 0,365 м

где a₂₂ = 10 мм табл. 17-10 [2].